CBLC通过促进ABI1降解激活ERK信号通路促进结直肠癌的发展

CBLC promotes the development of colorectal cancer by promoting ABI1 degradation to activate the ERK signaling pathway.

作者信息Zhan Li, Guanyu Yan, Meiqi Yang, Xingwu Liu, Yuan Lian, Mingjun Sun, Wenjun Pan
PMID38743987
发布时间2024-07
DOI10.1016/j.tranon.2024.101992

实验完整度

高

研究包含临床样本分析、体外细胞功能实验(CCK-8、集落形成、流式、划痕、Transwell)、体内异种移植模型、Co-IP及泛素化实验等多层级验证,并明确进行了功能验证和机制验证。

主要模型

HCT116细胞系 LOVO细胞系 BALB/c裸鼠异种移植模型 临床CRC组织样本

重点核对

HCT116和LOVO细胞系中CBLC过表达和敲低的效率验证 异种移植实验中BALB/c裸鼠的周龄(5周龄)、分组(每组12只)及注射细胞数(2×10^6) CBLC与ABI1的结合及相互作用验证 MG132处理浓度(20µM)和时间(6小时)对ABI1泛素化水平的影响 ABI1过表达对CBLC诱导的细胞增殖、迁移和侵袭表型的逆转效果

摘要

CBLC(CBL原癌基因C)是一种E3泛素蛋白连接酶,在癌症中发挥关键作用。然而,CBLC在结直肠癌(CRC)中的功能和机制尚未完全阐明。本研究旨在探讨CBLC在CRC中的作用及其潜在的分子机制。研究证实了CRC患者肿瘤组织中CBLC水平升高,且其表达与TNM分期正相关。接下来,我们通过功能获得或缺失实验探讨了CBLC在CRC中的作用。在生物学功能分析中,CCK-8细胞增殖、集落形成、流式细胞术、划痕和transwell实验共同表明,CBLC过表达促进了细胞增殖、细胞周期进程、迁移和侵袭。观察到CBLC敲低表现出完全相反的效果,导致体外致瘤性受损。异种移植研究显示,CBLC过表达加速了肿瘤生长并促进了肿瘤向肺部的转移,同时也证实了CBLC敲低对CRC细胞致瘤性和转移能力的抑制作用。此外,还探讨了CBLC在CRC中的分子机制。CBLC诱导ERK信号通路的激活,进一步导致其促肿瘤作用。值得注意的是,CBLC通过其泛素连接酶活性降低了ABI1(Abelson相互作用蛋白-1,一种候选肿瘤抑制因子)的蛋白水平,而ABI1上调消除了CBLC对CRC肿瘤发生的影响。综上所述,这些结果表明CBLC通过触发ABI1的泛素化和降解并激活ERK信号通路,在CRC中充当肿瘤促进因子。CBLC可能成为CRC潜在的新靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CBLC在结直肠癌中的功能及其潜在的分子机制是什么?
核心机制
CBLC通过其E3泛素连接酶活性促进ABI1的泛素化和降解,进而激活ERK信号通路,从而促进结直肠癌的肿瘤发生和进展。
主要证据
体外细胞实验显示CBLC过表达促进增殖、迁移和侵袭,敲低则相反;体内异种移植模型证明CBLC过表达加速肿瘤生长和肺转移;Co-IP和泛素化实验证实CBLC与ABI1结合并促进其泛素化降解,且ABI1过表达逆转了CBLC的促肿瘤效应。
研究意义
揭示了CBLC在结直肠癌中的促癌机制,为CRC的治疗提供了潜在的新靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本及数据库分析

评估CBLC在结直肠癌组织中的表达水平及其与临床病理特征的相关性。

利用GEPIA和TNMplot数据库分析CBLC表达,并通过qPCR、Western blotting和IHC检测22对新鲜CRC组织及40个石蜡包埋CRC样本中的CBLC表达。

2

体外细胞功能验证

验证CBLC对CRC细胞增殖、细胞周期、迁移和侵袭的影响。

在HCT116和LOVO细胞中通过慢病毒感染实现CBLC过表达和敲低,然后进行CCK-8增殖实验、集落形成实验、流式细胞术细胞周期分析、划痕实验和Transwell侵袭实验。

3

体内动物模型验证

验证CBLC对CRC细胞体内肿瘤生长和肺转移的影响。

将CBLC过表达或敲低的HCT116和LOVO细胞皮下注射或尾静脉注射入BALB/c裸鼠,监测肿瘤生长和肺转移情况,并通过IHC和Western blotting分析肿瘤组织标志物。

4

机制验证:ERK信号通路激活

验证CBLC是否激活ERK信号通路。

通过Western blotting检测ERK和p-ERK蛋白水平,并通过免疫荧光检测p-ERK的核转位。

5

机制验证:ABI1的泛素化和降解

验证CBLC是否通过其泛素连接酶活性促进ABI1的泛素化和降解。

通过双重免疫荧光检测CBLC和ABI1的共定位,通过Co-IP验证CBLC和ABI1的结合,并用MG132处理细胞后检测ABI1的泛素化水平。

6

功能拯救实验

验证ABI1是否介导CBLC在CRC中的作用。

在CBLC过表达的HCT116细胞中同时过表达ABI1,然后评估细胞增殖、集落形成、细胞周期、迁移、侵袭以及ERK磷酸化水平的变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
McCOY's 5A培养基Procell--
F12K培养基Servicebio--
胎牛血清Tianhang Biotechnology--
CCK8试剂KeyGEN Biotech--
瑞氏-吉姆萨复合染色液KeyGEN Biotech--
PI/RNase A染色液KeyGEN Biotech--
NovoCyte流式细胞仪Agilent--
Matrigel基质胶Corning--
0.5%结晶紫溶液Amresco--
CBLC抗体SigmaSAB2900314
Ki-67抗体Abcamab15580
山羊抗兔IgG-HRP二抗ThermoFisher31460
p-ERK抗体AbclonalA18196
山羊抗兔IgG-Cy3二抗Abcamab6939
ABI1抗体Proteintech66009-1-Ig
山羊抗小鼠IgG-Cy3二抗Abcamab97035
山羊抗兔IgG-FITC二抗Abcamab6717
TRIpure试剂BioTeke Corporation--
BeyoRT II M-MLV逆转录酶Beyotime--
SYBR Green qPCR试剂盒Solarbio--
RIPA裂解液Solarbio--
BCA蛋白浓度测定试剂盒Solarbio--
PVDF膜Millipore--
ERK抗体Invitrogen13-6200
CDK1抗体ABclonalA22347
细胞周期蛋白B抗体Proteintech55004-1-AP
E-钙粘蛋白抗体ABclonalA20798
波形蛋白抗体ABclonalA19607
山羊抗兔IgG-HRP二抗SolarbioSE134
山羊抗小鼠IgG-HRP二抗SolarbioSE131
增强化学发光试剂Solarbio--
Protein A/G琼脂糖珠Proteintech--
泛素抗体Proteintech10201-2-AP

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本分析
CBLC表达与TNM分期的相关性(p=0.0053)
阅读提示:参考Results部分'CBLC expression was upregulated in CRC tissues'及Table 1
细胞培养
HCT116细胞使用McCOY's 5A培养基,LOVO细胞使用F12K培养基,均含10% FBS
阅读提示:参考Materials and methods部分'Cell culture'
慢病毒感染
CBLC shRNA序列及载体pLVX-shRNA1和pLVX-IRES-puro
阅读提示:参考Materials and methods部分'Lentivirus infection'
体外功能实验
CCK-8实验(5×10^3细胞/孔,48h)、集落形成(300细胞/皿,2周)、细胞周期(5×10^5细胞/孔)、划痕(5×10^5细胞/孔,24h)、Transwell(5×10^4细胞/孔)
阅读提示:参考Materials and methods部分'CCK8 assay'至'Transwell'
体内动物模型
BALB/c裸鼠(5周龄),每组12只,皮下注射2×10^6细胞,30天;尾静脉注射2×10^6细胞,22天
阅读提示:参考Materials and methods部分'Xenograft tumor model'
机制验证
Co-IP实验抗体(CBLC和ABI1)、泛素化实验MG132处理(20µM,6h)
阅读提示:参考Materials and methods部分'Co-immunoprecipitation (Co-IP) and ubiquitination assay'